一种超低摩擦系数测量的微悬臂梁探针的加工方法技术

本发明专利技术涉及原子力电镜探针技术领域，提供了一种超低摩擦系数测量的微悬臂梁探针的加工方法，包括步骤1：建立微悬臂梁探针测量摩擦系数的模型；根据原子力显微镜的测量原理，通过探针的扭转和弯曲来分别建立测量摩擦力和正压力的表达式；将表达式联立建立探针测量摩擦系数的模型；步骤2：根据模型确定微悬臂梁探针的尺寸参数，长度l、宽度w及厚度t等；步骤3：加工探针。借此，本发明专利技术通过建立微悬臂梁探针测量摩擦系数的模型、再根据模型确定微悬臂梁探针的尺寸参数，之后加工制作探针。本发明专利技术建立了微悬臂梁探针测量摩擦系数的模型并且利用现有原子力显微镜高精度光学成像系统和高精度运动控制系统实现了探针的加工制作。

A machining method of micro cantilever probe for ultra-low friction coefficient measurement

The invention relates to the technical field of AFM probe, and provides a processing method of micro cantilever probe with ultra-low friction coefficient measurement, which includes step 1: establishing a model for measuring friction coefficient of micro cantilever probe; according to the measurement principle of AFM, establishing the expressions for measuring friction force and positive pressure respectively through the torsion and bending of the probe; establishing the expressions together Step 2: determine the size parameters, length L, width W and thickness t of the micro cantilever probe according to the model; step 3: process the probe. In this way, the invention establishes a model for measuring the friction coefficient of the micro cantilever probe, determines the size parameters of the micro cantilever probe according to the model, and then processes and makes the probe. The invention establishes a model for measuring the friction coefficient of a micro cantilever beam probe, and realizes the processing and manufacturing of the probe by using the existing high-precision optical imaging system and high-precision motion control system of the atomic force microscope.

【技术实现步骤摘要】
一种超低摩擦系数测量的微悬臂梁探针的加工方法
本专利技术属于原子力电镜探针
，尤其涉及一种超低摩擦系数测量的微悬臂梁探针的加工方法。
技术介绍
原子力显微镜(AFM)，已经在多个科学领域以及半导体、集成电路等工业领域获得了广泛的应用。尤其是，随着微米纳米科学技术尤其是原子力显微技术的发展，原子力显微镜在微观结构的观察成像、微观结构的表征以及受测样品的光热力电声等理化性能的探测中起着越来越重要的影响。AFM实现高分辨检测的关键部件之一是探针。在测试过程中，探针针尖接触到样品表面，产生了相互作用力，造成探针微悬臂的弯曲，通过检测微悬臂的弯曲大小，从而得到各种信息。但是现有的原子力显微镜探针与受测样品相接触的面为非平面，其相接触的面的曲率半径的实际值和标称值会有偏差，导致无法精确地检测受测样品的各种性质，严重限制了原子力显微镜的发展。综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
针对上述的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种超低摩擦系数测量的微悬臂梁探针的加工方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低摩擦系数测量的微悬臂梁探针的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：建立微悬臂梁探针测量摩擦系数的模型/n根据原子力显微镜的测量原理，通过探针的扭转和弯曲来分别建立测量摩擦力和正压力的表达式；/n将表达式联立建立探针测量摩擦系数的模型；/n步骤2：根据模型确定微悬臂梁探针的尺寸参数/n以摩擦系数μ分辨率μ

【技术特征摘要】
1.一种超低摩擦系数测量的微悬臂梁探针的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：建立微悬臂梁探针测量摩擦系数的模型
根据原子力显微镜的测量原理，通过探针的扭转和弯曲来分别建立测量摩擦力和正压力的表达式；
将表达式联立建立探针测量摩擦系数的模型；
步骤2：根据模型确定微悬臂梁探针的尺寸参数
以摩擦系数μ分辨率μminn并结合最大正压力FNmax或最小摩擦力FLmin以及原子力显微镜特性的约束条件，利用步骤1建立的模型计算确定微悬臂梁探针的尺寸；
所述微悬臂梁探针尺寸包括，长度l、宽度w及厚度t；
步骤3：加工探针
根据步骤2确定的尺寸，加工微悬臂探针，包括如下工序：
S1,选择商用带针尖的微悬臂探针，通过聚焦离子束飞行时间二次离子质谱仪，把针尖的尖锐前端切割成宽度为1-1.5微米的平台,制成探针样备用；
S2,将用于制备探针针尖的微球颗粒置于丙酮或乙醇溶液中进行超声清洗，并将清洗后的颗粒密封保存于分散液中备用；
S3,将标记有位置的硅片模板放在丙酮或异丙醇溶液中进行超声清洗，清洗后吹干备用；
S4,取一滴含有微球颗粒的乙醇或者去离子水分散液，滴在经上述处理后的标记有位置的硅片模板上，干燥后待用；
微球颗粒为二氧化硅小球或者有机药物颗粒；微球颗粒的直径为200-1000nm。
S5,制备环氧胶水片；在载玻片或者硅片上均匀涂覆一层环氧胶水，备用；
S6,利用原子力显微镜对S4中制备好的硅片模板进行扫描成像，使颗粒充分分散，并根据标记记录分散的位置；
S7,将S6中原子力显微镜的自有探针更换为S1中制备好的探针样，并调整激光的位置和反射值，保证原子力显微镜有效的进针轨迹；
S8,将S5中准备好的环氧胶水片固定在样品台上，然后调节原子力显微镜采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：方志明，黄政，许泽银，蒋克荣，韦韫，张红，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34